Dans l'industrie traditionnelle de la fonderie, la fabrication de moules en sable a toujours été un aspect clé qui affecte la productivité, le co?t et la capacité à former des moulages structurels complexes. Avec la demande croissante du marché pour des pièces moulées de haute précision, de courte durée et de structure complexe, les méthodes traditionnelles de moulage manuel et de fabrication de moules ont eu du mal à répondre aux exigences de fabrication modernes. Les imprimantes 3D à sable, en tant que technologie avancée de fabrication additive, peuvent imprimer directement des moules et des noyaux en sable complexes sans avoir besoin de moules, ce qui raccourcit considérablement le cycle de production, réduit les co?ts et accro?t la liberté de conception. Cet article examine les raisons pour lesquelles les fonderies traditionnelles devraient envisager d'introduire la technologie d'impression 3D du sable pour améliorer leur compétitivité, optimiser leurs processus de production et répondre à la demande du marché en matière de moulage efficace et précis. Il s'adresse exclusivement aux propriétaires de fonderies et nous espérons qu'il vous inspirera.

En tant que propriétaire d'une fonderie, rencontrez-vous souvent cette situation ?

--Les clients veulent faire de petites quantités de pièces d'essai, faire un moule en métal à 200 000, le résultat de la commande n'est que de 50 pièces, un calcul a révélé que le co?t du moule est plus élevé que l'argent gagné, on ne peut qu'abandonner la commande !
--Le client a passé une commande pour une pièce aérospatiale avec une structure en nid d'abeille, et l'erreur d'assemblage du noyau de sable traditionnel était plus grande que la taille de la pièce.
--Des concurrents utilisant l'impression 3D ont pris des commandes de batteries automobiles bien connues, leur propre offre est inférieure à celle des autres 30% ou n'a pas remporté l'appel d'offres, et ils se sont finalement renseignés sur la livraison des autres plus rapide que la n?tre de 2 mois, très désemparés !

--Les clients ne bougent pas pour modifier la conception, plus de 300 jeux de moules de rebut s'empilent dans l'entrep?t, la vérification des comptes a révélé que le stock de moules occupait la moitié d'une année de bénéfices, ce qui est trop douloureux à go?ter !

--Les clients ont envoyé une structure complexe des pièces et ont déclaré que le prix n'était pas un problème. Une évaluation a révélé que le processus de moulage traditionnel ne pouvait pas être réalisé, et que l'on ne pouvait que renoncer à des commandes à si forte valeur ajoutée !

Ci-dessous, nous aidons tous les patrons, un par un, à faire la part des choses. Un article pour vous permettre de bien comprendre la technologie d'impression 3D de moulage en sable !

Qu'est-ce que l'impression 3D sur sable ?

L'impression 3D à partir de sable est une technologie relativement nouvelle. Pour faire simple, elle s'apparente à des blocs de construction, avec un matériau spécial qui s'empile couche par couche à partir du sable de coulée.

Dans le passé, la méthode traditionnelle de fabrication de moules en sable pouvait nécessiter la fabrication d'un moule, puis l'utilisation du moule pour le fa?onner, ce qui est un processus compliqué, et qui peut être particulièrement difficile et co?teux si vous souhaitez fabriquer des moules en sable aux formes très étranges et complexes. L'impression 3D sur sable est différente : elle fonctionne à partir d'un modèle 3D sur votre ordinateur. Vous entrez les données du modèle 3D du moule con?u dans l'imprimante 3D, et l'imprimante, en fonction de la forme et de la structure du modèle, met du sable spécial ou des matériaux semblables au sable, couche par couche, de manière précise et collée, comme si vous utilisiez d'innombrables "feuilles de sable" très minces pour construire progressivement un modèle de sable complet. De cette manière, quelle que soit la complexité de la forme, tant qu'elle peut être con?ue par ordinateur, elle peut être imprimée, et la vitesse est assez rapide, et il n'est pas nécessaire de fabriquer des moules complexes comme dans la méthode traditionnelle, ce qui permet d'économiser beaucoup de temps et d'argent.

Principe de l'imprimante 3D à sable

L'impression 3D en sable est généralement réalisée à l'aide deJets de liant (BJ)Les principes de base sont les suivants :

1. répandre du sableL'imprimante étale un sable de coulée spécifique (par exemple du sable de silice, du sable céramique ou du sable enrobé) de manière uniforme sur la plate-forme d'impression.
2. liant de pulvérisationLes buses de pulvérisation pulvérisent avec précision le liant selon un modèle informatique (données CAO) pour lier les grains de sable entre eux dans une zone spécifique.
3. s'accumuler de fa?on répétéeLa plate-forme est abaissée, le sable est à nouveau étalé et le liant est pulvérisé, durcissant et moulant couche par couche jusqu'à ce que l'ensemble de l'impression de sable soit achevé.
4. retraiterL'opération consiste à éliminer le sable non lié, à durcir et à nettoyer le moule en sable imprimé, qui peut ensuite être utilisé pour la coulée de métal.

Quels sont les principaux problèmes auxquels répond l'impression 3D de moulage en sable ?

L'existence ou la naissance de chaque technologie doit avoir sa "mission". Communément appelée solution à un problème spécifique, pour répondre à la demande du marché, c'est la valeur de son existence. Ci-dessous, nous jetons un coup d'?il sur la technologie d'impression 3D du sable pour résoudre les problèmes épineux rencontrés dans le moulage traditionnel, comme suit :

• Fabrication de pièces de forme complexeLe sable imprimé en 3D peut facilement transformer des formes complexes en réalité sur la base de modèles numériques, qu'il s'agisse d'un bloc moteur automobile concave et convexe dense ou d'une structure bionique subtile de l'enveloppe extérieure d'un dispositif médical, qui peut être parfaitement reproduite.
• long délai de productionLe moulage traditionnel en sable nécessite un long processus de conception des moules, de fabrication des moules, de débogage des moules, etc., et le cycle de fabrication des moules à grande échelle dépasse souvent plusieurs mois. L'impression 3D du sable ne nécessite pas la fabrication de moules, et imprime directement selon le modèle numérique, et les modifications de conception ne peuvent être effectuées qu'en manipulant le modèle sur l'ordinateur et en réimprimant le modèle, ce qui raccourcit considérablement le cycle de production. Par exemple, dans le cadre de la recherche et du développement d'un nouveau bloc moteur pour l'industrie automobile, il faut au moins deux semaines pour refaire le moule traditionnel, alors que l'impression 3D du sable peut être achevée le jour même de l'impression du nouveau modèle et être mise en ?uvre le lendemain.
• Difficulté à contr?ler les co?tsLa fabrication traditionnelle de moules de fonderie génère d'importants déchets de matériaux, le taux d'utilisation des moules complexes est inférieur à 30%, et les co?ts de main-d'?uvre sont élevés. L'impression 3D de sable à la demande, un sable précis, un taux d'utilisation des matériaux supérieur à 90%, réduit les déchets. Un degré élevé d'automatisation du processus d'impression peut réduire les co?ts de main-d'?uvre. Prenons l'exemple d'une petite fonderie dont la capacité de production annuelle est de 5 000 pièces de moulage de petits raccords de tuyauterie. Après l'introduction du sable imprimé en 3D, le co?t des matériaux sera réduit de 150 000 yuans par an, et le co?t de la main-d'?uvre sera réduit de 200 000 yuans.
• Faible précision des pièces mouléesLe moule en sable traditionnel en raison de l'usure du moule, l'erreur d'ajustement de la surface de séparation, l'écart de taille de la coulée est souvent plus de ±1mm, la surépaisseur d'usinage ultérieur, le gaspillage de matériaux, et enclin au desserrement local, l'emprisonnement de sable et d'autres défauts, ce qui entra?ne des propriétés mécaniques inégales des pièces moulées. Modèle de sable d'impression 3D par le modèle numérique de l'entra?nement précis, la précision de la taille du sable jusqu'à ±0,5mm ou moins, peut atteindre une compacité uniforme, pour éviter le sable desserré inégale, et en même temps optimiser le processus de solidification pour réduire de manière significative les trous de retrait, le retrait, pour assurer une qualité interne fiable de la coulée. En même temps, le processus de solidification est optimisé pour réduire de manière significative les trous de retrait et le relachement du retrait, ce qui garantit une qualité interne stable et fiable des pièces moulées.
• Pression environnementale élevéeLa fabrication traditionnelle de moules de fonderie produit une grande quantité de déchets métalliques, de déchets plastiques et de déchets de sable de traitement. La production de sable d'impression 3D, le sable inutilisé peut être recyclé et réutilisé, il y a très peu de déchets, et le processus d'impression ne nécessite pas un grand nombre de liants chimiques, ce qui réduit l'émission de gaz dangereux et améliore l'environnement de l'atelier. Selon les statistiques, après l'utilisation de sable d'impression 3D, les émissions de déchets de la fonderie ont été réduites de plus de 80%, la poussière et les concentrations de gaz nocifs atteignent les normes environnementales.

Comment une fonderie évalue-t-elle la nécessité d'acheter une imprimante 3D à sable ?

Le prix d'une imprimante 3D à sable n'est pas bon marché (en général, plus la taille est grande, plus le prix est élevé), l'achat est relativement prudent, en particulier pour les petites et moyennes fonderies. Afin d'aider les patrons à évaluer s'il est nécessaire d'acheter, nous avons compilé quelques points d'évaluation ci-dessous, pour donner aux patrons de fonderies traditionnelles une référence, et ensuite en fonction de leur propre situation pour décider d'acheter ou non :

exigence de production

• Complexité du produitSi les fonderies produisent souvent des pièces moulées aux formes complexes, aux structures fines ou aux canaux internes, telles que les pales de moteurs d'avion, les blocs-cylindres d'automobiles, etc.
• Taille et volume de la productionPour les petites pièces moulées à plusieurs variantes, les imprimantes 3D à sable offrent la souplesse nécessaire pour changer rapidement de produit sans avoir besoin de moules, ce qui permet de réduire les co?ts et la durée du cycle. Toutefois, pour les pièces moulées à grande échelle et à variété unique, les procédés traditionnels peuvent s'avérer plus rentables.
• Exigences en matière de délai de livraisonLes imprimantes 3D à sable permettent de réduire les délais d'exécution et de répondre plus rapidement aux commandes si le client a des délais d'exécution stricts.

rentabilité

• Investissements en matérielLe co?t d'achat d'une imprimante 3D à sable, les co?ts d'installation et de mise en service, ainsi que les co?ts de maintenance doivent être pris en compte.
• co?t de fonctionnementLes co?ts d'impression : ils comprennent les matériaux d'impression, la consommation d'énergie, les co?ts de main-d'?uvre, etc. Comparez le processus de moulage traditionnel et analysez les co?ts d'exploitation élevés et faibles à long terme.
• gain potentielConsidérez les avantages potentiels de l'utilisation d'imprimantes 3D à sable en termes d'amélioration de la qualité des produits, de réduction des temps de cycle et de diminution des taux de rebut.

capacité technique

• Compétences des employésLes entreprises de l'industrie de l'impression 3D ont besoin d'être formées à la technologie de l'impression 3D et de recruter des spécialistes.
• Support techniqueComprendre la capacité d'assistance technique du fournisseur d'équipement, et notamment si les services tels que l'installation et la mise en service, la formation et la réparation des pannes sont rapides et efficaces.

concurrence du marché

• Tendances de l'industrieSi les concurrents l'utilisent déjà et en tirent un avantage, les fonderies devront peut-être envisager de l'acheter pour rester compétitives.
• besoin du clientL'achat d'imprimantes 3D à sable peut contribuer à répondre aux besoins des clients qui souhaitent voir les fonderies adopter des technologies de pointe pour améliorer la qualité et la productivité des produits et accro?tre leur compétitivité sur le marché.

exigences environnementales

• Si les exigences locales en matière de protection de l'environnement sont strictes, le processus de moulage traditionnel est soumis à de fortes pressions en termes de traitement des déchets de sable et d'émission de gaz d'échappement, etc. Les imprimantes 3D à sable peuvent aider les entreprises à répondre aux exigences en matière de protection de l'environnement grace aux avantages d'une utilisation élevée des matériaux et d'une faible quantité de déchets.

Quel type de talent est nécessaire pour l'impression 3D sur sable ?

étant donné que de nombreuses entreprises de fonderie traditionnelles peuvent ne pas être équipées de professionnels de l'impression 3D et du moulage en sable, nous avons spécialement rassemblé la position des travailleurs qui doivent avoir quels aspects des compétences et des taches professionnelles habituelles, de sorte que les usines dans le recrutement de faire référence.

Exigences professionnelles :

1. Ingénierie mécanique, science des matériaux, ingénierie des fonderies, fabrication additiveet d'autres professions connexes ;
2. Une bonne connaissance de la technologie de l'impression 3D sur sable (Binder Jetting) et une expérience dans l'utilisation de l'équipement connexe sont préférables ;
3. Expertise dans l'utilisation deLogiciels de CAO et de modélisation 3D (par exemple SolidWorks, AutoCAD, Magics, etc.)Les candidats doivent posséder des compétences de base en matière de traitement de l'information ;
4. Compréhension du processus de moulage, connaissance des propriétés du sable, du processus de post-traitement et analyse des défauts de moulage courants ;
5. Capacité à entretenir et à dépanner les équipements et à résoudre de manière autonome les problèmes courants liés à leur fonctionnement ;
6. Bon esprit d'équipe, capable de travailler en étroite collaboration avec les ingénieurs en fonderie et l'équipe de production afin d'optimiser le processus de production ;
7. Forte capacité d'apprentissage pour saisir rapidement les nouvelles technologies et vif intérêt pour l'application de la fabrication additive dans l'industrie de la fonderie.

Description de l'emploi

1. être en charge deImprimante 3D à sableles opérations quotidiennes, y compris la mise en service des équipements, l'exécution des travaux d'impression et le contr?le de la qualité ;
2. Traitement des données d'impression 3D, y compris l'optimisation du modèle CAO, le découpage en tranches et le réglage des paramètres d'impression ;
3. Superviser le processus d'impression pour s'assurer que la qualité du moule en sable répond aux exigences de moulage et que le post-traitement nécessaire (par exemple, nettoyage, durcissement, etc.) est effectué ;
4. Responsable de la maintenance des équipements, du dépannage et de la résolution des problèmes liés au processus d'impression afin de garantir un fonctionnement stable des équipements ;
5. Collaborer avec l'équipe chargée de la technologie de coulée pour optimiser le processus d'impression 3D des moules en sable afin d'améliorer la qualité de la coulée et l'efficacité de la production ;
6. Rechercher et introduire de nouveaux matériaux et processus afin d'améliorer continuellement l'application de l'impression 3D sur sable dans la production de pièces moulées ;
7. Responsable de la formation interne du personnel à la technologie de l'impression 3D afin d'améliorer le niveau technique global de l'équipe.

résumés

En résumé, la technologie d'impression 3D sur sable offre de nombreuses possibilités et de nombreux changements pour les fonderies traditionnelles. Elle peut résoudre efficacement le processus de moulage traditionnel confronté à des problèmes de fabrication de pièces de formes complexes, à un cycle de production long, à la difficulté de contr?ler les co?ts, à une mauvaise précision de moulage, ainsi qu'à la pression de la protection de l'environnement et à une série de questions épineuses. Grace à une évaluation complète de la demande de production, de la rentabilité, des capacités techniques, de la concurrence du marché et des exigences environnementales, les propriétaires de fonderies peuvent juger de manière plus scientifique et rationnelle de l'opportunité d'introduire une imprimante 3D à sable. équipés d'un personnel technique professionnel, ils doivent veiller à ce que cette technologie soit intégrée en douceur dans la fonderie, afin d'obtenir des performances maximales.

Sur le marché de plus en plus concurrentiel de la fonderie, prendre l'initiative d'adopter les nouvelles technologies, apporter activement des changements, peut être en mesure de saisir la première occasion de réaliser la transformation et la mise à niveau des entreprises et le développement durable. Pour les fonderies traditionnelles, la technologie de l'impression 3D sur sable n'est pas seulement un changement technologique, mais aussi une percée dans le développement des goulets d'étranglement, l'amélioration de la compétitivité de base de l'occasion parfaite. J'espère que tous les patrons de fonderie pourront combiner la situation réelle de leurs propres entreprises, peser pleinement le pour et le contre, afin de prendre la décision la plus appropriée pour le développement à long terme de l'entreprise, de sorte que l'entreprise dans la marée des temps à surfer sur les vagues, la navigation vers un marché plus large de la mer bleue.